[實用新型]抽油機井筒內垂直環空氣液兩相旋轉流動模擬實驗裝置

有效

• 申請號: 201520032805.4
• 申請日: 2015-01-16
• 公開（公告）號: CN204436376U
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發明（設計）人: 劉保君;劉承婷;國麗萍;于曉洋;石竟成;陳旭
• 申請（專利權）人: 東北石油大學
• 主分類號: E21B49/08
• 分類號: E21B49/08
• 代理公司: 大慶知文知識產權代理有限公司 23115
• 代理人: 梁超

技術領域

本實用新型屬于石油工程領域，具體涉及一種用于模擬抽油機模擬實驗裝置。

背景技術

垂直環空管道內多相旋轉流動是多相流體力學的主要研究對象，也是實際油田生產中十分常見且重要問題之一。例如：鉆井垂直鉆進時，鉆桿與井筒構成環形空間的氣液固多相流動；利用螺桿泵舉升采油時，抽油桿與油管構成環形空間內的氣液兩相流動。鑒于多相流動的復雜性，實驗研究仍是目前的主要研究方法。現有的垂直環空流動實驗裝置只能進行抽油桿的上下往復的模擬實驗，缺少抽油桿能進行旋轉的垂直環空多相流動模擬實驗裝置。

發明內容

本實用新型的目的是為了解決目前缺少抽油桿能進行旋轉的垂直環空多相流動模擬實驗裝置的問題，而提供一種抽油機井筒內垂直環空氣液兩相旋轉流動模擬實驗裝置。

該抽油機井筒內垂直環空氣液兩相旋轉流動模擬實驗裝置包括上下透明井筒、抽油桿、儲液箱，抽油桿的上方豎直向下固定有調速電機，調速電機的輸出軸與抽油桿的上端同軸心固定，調速電機的側面通過連接桿固定在墻體或架體上；透明井筒的上部及下部固定有壓力傳感器及溫度傳感器，壓力傳感器及溫度傳感器均與數據采集模塊相連接；所述的儲液箱的頂部通過回流管道與透明井筒的上部相連通，儲液箱的底部與螺桿泵的輸入端相連接，螺桿泵連接有變頻器，螺桿泵的輸出端與氣體流量計的輸入端及液體流量計的輸入端相連接，氣體流量計的輸出端及液體流量計的輸出端并連后與透明井筒的下部相連通；所述的透明井筒的上端及下端均密封固定有密封盤，密封盤的中心處開有可穿過抽油桿的通孔，抽油桿與通孔滑動密封配合。

本實用新型具有如下有益效果：

該抽油機井筒內垂直環空氣液兩相旋轉流動模擬實驗裝置能夠完成抽油桿在垂直環形空間的多相流旋轉流動規律實驗。在實際實驗中，先啟動調速電機，再通過氣體流量計及液體流量計調節輸入到透明井筒內的氣液混合比，通過采集透明井筒上下的溫度及壓力數據，結合透明垂直環空管內介質的流動型態，便可進行垂直環空管道內多相旋轉流動規律研究，進而為實際油田生產提供理論指導。同時，該裝置能夠形成一套封閉的循環系統，方便了實驗人員的控制操作。本實用新型具有功能多樣、操作方便以及應用范圍大的優點。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為密封盤部分的結構示意圖。

?1—調速電機；2—透明井筒；3—抽油桿；4—儲液箱；5—數據采集模塊；6—螺桿泵；7—變頻器；8—氣體流量計；9—液體流量計；10—密封盤。

具體實施方式

下面結合圖1及圖2對本實用新型做進一步說明：

該抽油機井筒內垂直環空氣液兩相旋轉流動模擬實驗裝置包括上下透明井筒2、抽油桿3、儲液箱4，抽油桿3的上方豎直向下固定有調速電機1，調速電機1的輸出軸與抽油桿3的上端同軸心固定，調速電機1的側面通過連接桿11固定在墻體或架體上，所述的儲液箱4用于盛裝水、油水混合物或其它液態混合物；透明井筒2的上部及下部固定有壓力傳感器及溫度傳感器，壓力傳感器及溫度傳感器均與數據采集模塊5相連接；所述的儲液箱4的頂部通過回流管道與透明井筒2的上部相連通，儲液箱4的底部與螺桿泵6的輸入端相連接，螺桿泵6連接有變頻器7，螺桿泵6的輸出端與氣體流量計8的輸入端及液體流量計9的輸入端相連接，氣體流量計8的輸出端及液體流量計9的輸出端并連后與透明井筒2的下部相連通，上述結構能夠構成一個封閉的環路。所述的透明井筒2的上端及下端均密封固定有密封盤10，密封盤10的中心處開有可穿過抽油桿3的通孔，抽油桿3與通孔滑動密封配合，抽油桿3與通孔之間可通過耐磨材質制成的密封環進行密封。該模擬井筒內垂直環空旋轉流動的實驗裝置能夠完成抽油桿3在垂直環形空間的多相流旋轉流動規律實驗。在實際實驗中，先啟動調速電機1，再通過氣體流量計8及液體流量計9調節輸入到透明井筒2內的氣液混合比，通過采集透明井筒2上下的溫度及壓力數據，結合透明垂直環空管內介質的流動型態，便可進行垂直環空管道內多相旋轉流動規律研究，進而為實際油田生產提供理論指導。同時，該裝置能夠形成一套封閉的循環系統，方便了實驗人員的控制操作。本實用新型具有功能多樣、操作方便以及應用范圍大的優點。